JP2006305796A - Treatment method of nozzle plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクを吐出するノズル孔を備えたノズルプレートの処理方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a nozzle plate having nozzle holes for ejecting ink.
特許文献1には、多数のノズルを有するノズルプレートの表面処理方法が記載されている。このノズルプレートの表面処理方法においては、まず、ノズルプレートの表面に感光性樹脂フィルムをラミネートし、感光性樹脂フィルムをガラス転移温度以上の温度に加熱しつつ加圧して、感光性樹脂フィルムの一部をノズル内に入り込ませる。次いで、ノズルプレートの裏面から紫外線を照射して、ノズル内に入り込んだ部分を硬化させて栓体部を形成した後、栓体部以外の感光性樹脂フィルムを除去する。そして、栓体部を型としてノズルプレートの表面にメッキ層を形成する。こうして、ノズルプレートの表面に撥水膜となるメッキ層が形成される。
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術においては、感光性樹脂フィルムの一部をノズル内に入り込ませるために加熱しながら加圧するときに、感光性樹脂フィルムから気泡が生じる。この気泡が栓体部とノズルとの境界付近に滞留すると、栓体部の形状が複数のノズル間でばらつくことになる。この栓体部の形状のばらつきによってメッキ層のノズル近傍形状も複数のノズル間でばらつき、ノズルからの液体の吐出方向が乱れる。また、感光性樹脂フィルムをガラス転移温度以上に加熱すると、ノズルプレートも同様に加熱されるので、ノズルプレートと感光性樹脂フィルムとの熱収縮率の相違によりノズルプレートに反りが生じる。
However, in the technique described in
そこで、本発明の目的は、撥水膜形成時における気泡の発生によるインク吐出方向の乱れ及びノズルプレートの反りを抑制するノズルプレートの処理方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for treating a nozzle plate that suppresses disturbance in the ink ejection direction and warpage of the nozzle plate due to the generation of bubbles during the formation of a water repellent film.
本発明のノズルプレートの処理方法は、液体を吐出するノズル孔の一方の開口端が形成されたノズルプレートのインク吐出面上に、少なくとも前記一方の開口端が塞がれるように光硬化性樹脂シートを積層する積層工程と、前記積層工程後に、前記ノズルプレートの周辺空間が大気圧より減圧された状態において前記光硬化性樹脂シートを前記ノズルプレートに対して押圧することによって、前記光硬化性樹脂シートの一部を前記ノズル孔内に充填する充填工程と、前記充填工程後に、前記ノズルプレートにおいて前記インク吐出面とは反対側の面から前記ノズル孔を介して前記光硬化性樹脂シートに光を照射することによって、前記光硬化性樹脂シートを部分的に硬化させる硬化工程と、前記光硬化性樹脂シートの硬化部が前記ノズル孔に保持された状態で残存し且つ前記インク吐出面が露出するように前記光硬化性樹脂シートの未硬化部を除去する除去工程と、前記除去工程後に、露出した前記インク吐出面上に撥水膜を形成する撥水膜形成工程とを備えている。 In the method for treating a nozzle plate of the present invention, a photocurable resin is used so that at least one of the opening ends is closed on the ink discharge surface of the nozzle plate in which one opening end of a nozzle hole for discharging a liquid is formed. Laminating step of laminating sheets, and after the laminating step, the photocurable resin sheet is pressed against the nozzle plate in a state where the peripheral space of the nozzle plate is depressurized from the atmospheric pressure. A filling step of filling a part of the resin sheet into the nozzle hole, and after the filling step, the surface of the nozzle plate from the surface opposite to the ink discharge surface to the photocurable resin sheet through the nozzle hole. A curing step of partially curing the photocurable resin sheet by irradiating with light, and a cured portion of the photocurable resin sheet in the nozzle hole A removal step of removing the uncured portion of the photocurable resin sheet so that the ink discharge surface remains exposed and the ink discharge surface is exposed; and a water repellent film on the exposed ink discharge surface after the removal step And a water-repellent film forming step.
これによると、周辺空間が大気圧よりも減圧された状態で光硬化性樹脂シートの一部がノズル孔内に充填される。光硬化性樹脂シートは、周辺空間の減圧状態に応じてガラス転移温度が低下するため、光硬化性樹脂シートを特に加熱しなくても光硬化性樹脂シートが軟化しやすくなり、光硬化性樹脂シートの一部をノズル孔内に充填することが可能になる。そのため、ノズル孔の一方の開口端(インク出口)近傍における光硬化性樹脂シートに気泡が生じなくなり、硬化部の形状が安定する。したがって、ノズル孔の一方の開口端の形状のばらつきが小さくなるため、インク吐出方向の乱れが抑制される。しかも、ノズルプレートと光硬化性樹脂シートの熱収縮率の相違に起因したノズルプレートの反りの発生も防ぐことができる。 According to this, a part of the photocurable resin sheet is filled in the nozzle hole in a state where the surrounding space is depressurized from the atmospheric pressure. Since the glass transition temperature of the photocurable resin sheet decreases according to the decompressed state of the surrounding space, the photocurable resin sheet is easily softened without particularly heating the photocurable resin sheet. Part of the sheet can be filled into the nozzle holes. Therefore, bubbles are not generated in the photocurable resin sheet in the vicinity of one opening end (ink outlet) of the nozzle hole, and the shape of the cured portion is stabilized. Therefore, the variation in the shape of the one opening end of the nozzle hole is reduced, so that the disturbance in the ink ejection direction is suppressed. In addition, warpage of the nozzle plate due to the difference in thermal shrinkage between the nozzle plate and the photocurable resin sheet can be prevented.
本発明においては、前記積層工程において、前記光硬化性樹脂シート及び前記ノズルプレートを、互いが重なり合うようにしつつ2つのローラの間へと順次進入させて一体化することが好ましい。これによると、ノズルプレート及び光硬化性樹脂シートをローラ間に挟み込むことで、ノズルプレートと光硬化性樹脂シートとの間に空気が残存するのを抑制しつつノズルプレートに光硬化性樹脂シートを積層することができる。 In the present invention, in the laminating step, it is preferable that the photocurable resin sheet and the nozzle plate are sequentially integrated between two rollers while being overlapped with each other. According to this, by sandwiching the nozzle plate and the photocurable resin sheet between the rollers, the photocurable resin sheet is attached to the nozzle plate while suppressing air from remaining between the nozzle plate and the photocurable resin sheet. Can be stacked.
また、このとき、前記積層工程において、前記光硬化性樹脂シートとの間に前記ノズルプレートを挟み込む搬送フィルムとともに、前記光硬化性樹脂シート及び前記ノズルプレートを前記2つのローラの間へと順次進入させてもよい。これによると、ノズルプレートを光硬化性樹脂シートと搬送フィルムとで挟み込むので、ノズル孔の両方の開口を塞ぐことができる。そのため、ノズル孔内にゴミなどが侵入にくくなる。したがって、硬化工程において硬化部を複数のノズル間でのばらつきを抑えつつ形成することができる。 Further, at this time, in the laminating step, the photocurable resin sheet and the nozzle plate are sequentially entered between the two rollers together with a transport film that sandwiches the nozzle plate with the photocurable resin sheet. You may let them. According to this, since the nozzle plate is sandwiched between the photocurable resin sheet and the transport film, both openings of the nozzle holes can be closed. This makes it difficult for dust to enter the nozzle hole. Therefore, in the curing process, the cured portion can be formed while suppressing variations among the plurality of nozzles.
また、このとき、前記積層工程において、前記2つのローラにより狭持される前記ノズルプレートのニップ長さが、前記ノズルプレートの長手方向の最大長さよりも短くてもよい。これにより、ローラの軸方向における両端において、2つのローラによるノズルプレートの押圧力に多少の差が生じていても、ノズルプレートのニップ長さが比較的短くなるので、ノズルプレートに対する2つのローラによる押圧力の差が小さくなる。そのため、ノズルプレートと光硬化性樹脂シートとの間に空気がほとんど介在しなくなる。 At this time, in the laminating step, the nip length of the nozzle plate held by the two rollers may be shorter than the maximum length in the longitudinal direction of the nozzle plate. As a result, the nip length of the nozzle plate is relatively short even if there is a slight difference in the pressing force of the nozzle plate by the two rollers at both ends in the axial direction of the roller. The difference in pressing force is reduced. Therefore, almost no air is interposed between the nozzle plate and the photocurable resin sheet.
また、本発明においては、前記充填工程において、前記光硬化性樹脂シート及び前記ノズルプレートを2枚の平板で挟み込みつつ、前記平板に押圧力を加えて前記光硬化性樹脂シートの一部を前記ノズル孔内に充填することが好ましい。これにより、光硬化性樹脂シートの一部をノズル孔内に均一に充填することができる。 Further, in the present invention, in the filling step, the photocurable resin sheet and the nozzle plate are sandwiched between two flat plates, while applying a pressing force to the flat plate, a part of the photocurable resin sheet is It is preferable to fill the nozzle holes. Thereby, a part of photocurable resin sheet can be uniformly filled in a nozzle hole.
また、本発明においては、前記充填工程において、前記光硬化性樹脂シート及び前記ノズルプレートの温度を20℃以上30℃以下とすることが好ましい。これにより、光硬化性樹脂シートが20℃〜30℃の温度範囲になるため、ノズル孔内への光硬化性樹脂シートの充填量を、気温に左右されずにほぼ一定とすることができる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the temperature of the said photocurable resin sheet and the said nozzle plate shall be 20 degreeC or more and 30 degrees C or less in the said filling process. Thereby, since a photocurable resin sheet becomes the temperature range of 20 degreeC-30 degreeC, the filling amount of the photocurable resin sheet in a nozzle hole can be made substantially constant irrespective of temperature.
また、本発明においては、前記充填工程において、一方の前記平板と前記ノズルプレートとの間に樹脂シートを配置することが好ましい。これにより、平板のノズルプレートに接触する面及び平板の光硬化性樹脂シートに接触する面において、互いの平行度に多少狂いが生じていても、樹脂シートによってその狂いが吸収される。そのため、ノズル孔内への光硬化性樹脂シートの充填量を安定させることができる。 Moreover, in this invention, it is preferable to arrange | position a resin sheet between one said flat plate and the said nozzle plate in the said filling process. As a result, even if there is a slight deviation in the parallelism between the plane contacting the flat nozzle plate and the plane contacting the flat photocurable resin sheet, the deviation is absorbed by the resin sheet. Therefore, the filling amount of the photocurable resin sheet into the nozzle holes can be stabilized.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるノズルプレートの処理方法が採用されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドの外観斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。インクジェットヘッド1は、図1に示すように、用紙に対してインクを吐出するための主走査方向に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体70と、ヘッド本体70の上方に配置され且つ2つのインク溜まり3が形成されたベースブロック71とを備えている。
FIG. 1 is an external perspective view of an inkjet head having a nozzle plate that employs a nozzle plate processing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. As shown in FIG. 1, the
ヘッド本体70は、図2に示すように、インク流路が形成された流路ユニット4と、流路ユニット4の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着された複数のアクチュエータユニット21とを含んでいる。また、アクチュエータユニット21の上面には、フレキシブルプリント配線板(FPC:Flexible Printed Circuit)50が接合され左又は右に引き出されるとともに、FPC50が図2中において屈曲しながら上方に引き出されている。
As shown in FIG. 2, the head
図3は、ヘッド本体70を上面から見た平面図である。図3に示すように、流路ユニット4は、主走査方向に延在した矩形平面形状を有している。図3において、流路ユニット4内に設けられたマニホールド流路5が破線で描かれている。マニホールド流路5には、ベースブロック71のインク溜まり3に貯溜されていたインクが複数の開口3aを通じて供給される。マニホールド流路5は、流路ユニット4の長手方向(主走査方向)と平行に延在する複数の副マニホールド流路5aに分岐している。
FIG. 3 is a plan view of the
流路ユニット4の上面には、平面形状が台形である4つのアクチュエータユニット21が、開口3aを避けるように、千鳥状で2列に配列され接着されている。各アクチュエータユニット21は、その平行対向辺(上辺及び下辺)が流路ユニット4の長手方向に沿うように配置されている。複数の開口3aは流路ユニット4の長手方向に沿って2列に配列されており、各列5個、計10個の開口3aがアクチュエータユニット21と干渉しない位置に設けられている。これらの開口3aは全体として、アクチュエータユニット21と同様に千鳥状に配置されている。そして、隣接するアクチュエータユニット21の斜辺同士が、流路ユニット4の幅方向(副走査方向)に部分的にオーバーラップしている。
On the upper surface of the
ヘッド本体70の底面であって、微小径を有するノズル(ノズル孔)8が配列されたインク吐出面70aには、アクチュエータユニット21の接着領域に対応する領域ごとに多数のノズル8がマトリクス状に配列されて、インク吐出領域が形成されている。アクチュエータユニット21に対向する流路ユニット4の上面には、多数の圧力室10(図5参照)がマトリクス状に配列された圧力室群9が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット21は、圧力室群9を構成する多数の圧力室10に跨る寸法を有している。また、アクチュエータユニット21、圧力室群9及びインク吐出領域は互いに相似の外形形状を有している。
A large number of
図2に戻って、ベースブロック71は、例えばステンレスなどの金属材料からなる。ベースブロック71内のインク溜まり3は、ベースブロック71の長手方向に沿って延在する略直方体の中空領域である。インク溜まり3は、その一端に設けられた開口(図示せず)を通じて外部に設置されたインクタンク(図示せず)からインクが供給され、常にインクで満たされている。インク溜まり3には、インクを流出するための開口3bが、その延在方向に沿って2列に計10個設けられている。これら開口3bは、流路ユニット4の開口3aと接続されるように千鳥状に設けられている。すなわち、インク溜まり3の10個の開口3bと流路ユニット4の10個の開口3aは、平面視において、同じ位置関係となるように設けられている。
Returning to FIG. 2, the
ベースブロック71の下面73は、開口3bの近傍部分73aにおいて周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック71は、下面73の開口3bの近傍部分73aにおいてのみ流路ユニット4の上面における開口3aの近傍部分と接触している。そのため、ベースブロック71の下面73の開口3bの近傍部分73a以外の領域は、ヘッド本体70から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット21が配されている。つまり、ベースブロック71の下面73は、開口3bの周囲が流路ユニット4側に突出しており、この突出部分で流路ユニット4に接触している。この突出部分以外の領域では、流路ユニット4との間に形成された離隔部分にアクチュエータユニット21及びFPC50が所定の隙間を残して配設されている。
The
ホルダ72は、ベースブロック71を把持する把持部72aと、副走査方向に間隔をおいて設けられ把持部72aの上面から上方に向けて突出する一対の突出部72bとを含んでいる。ベースブロック71は、ホルダ72の把持部72aの下面に形成された凹部内に接着固定されている。アクチュエータユニット21に接続されたFPC50は、ベースブロック71が作る離隔部分から引き出された後、スポンジなどの弾性部材83を介してホルダ72の突出部72b表面に沿うようにそれぞれ配置されている。ホルダ72の突出部72b表面に配置されたFPC50上には、ドライバIC80が設置されている。すなわち、FPC50は、ドライバIC80から出力された駆動信号をヘッド本体70のアクチュエータユニット21に伝達するものであり、アクチュエータユニット21及びドライバIC80とは半田付けによって電気的に接合されている。
The
ドライバIC80の外側表面には、略直方体形状のヒートシンク82が密着配置されている。これにより、ドライバIC80で発生した熱を効率的に散逸させることができる。ドライバIC80及びヒートシンク82の上方においては、FPC50の外側に接続された基板81が配置されている。ヒートシンク82の上端部と基板81との間、および、ヒートシンク82の下端部とFPC50との間には、それぞれシール部材84が充填されており、インクジェットヘッド1の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。
A
図4は、図3に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図である。図4に示すように、流路ユニット4内のアクチュエータユニット21と対向する領域には、流路ユニット4の長手方向(主走査方向)と平行に4本の副マニホールド流路5aが延在している。流路ユニット4の上面には、平面形状が略菱形(角が丸くなった菱形)の圧力室10が多数形成されている。この圧力室10は、一方の鋭角部がノズル8に連通され、他方の鋭角部がアパーチャ12を介して副マニホールド流路5aに連通されている。このようにして、各副マニホールド流路5aには、ノズル8の各々に通じる多数の個別インク流路7が接続されている。なお、図4において、図面を分かりやすくするために、アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき圧力室10(圧力室群9)、アパーチャ12及びノズル8を実線で描いている。
FIG. 4 is an enlarged plan view of a region surrounded by a one-dot chain line drawn in FIG. As shown in FIG. 4, four
次に、ヘッド本体70の断面構造について説明する。図5は、図4に示すV−V線における断面図であり、個別インク流路7を示している。本実施の形態では、個別インク流路7は一旦上方に向かい、流路ユニット4の上面に形成された圧力室10の一端部に至る。さらに、個別インク流路7は、水平に延在する圧力室10の他端部から斜め下方に向かい、流路ユニット4の下面に形成されたノズル8に繋がっている。全体として、各個別インク流路7は、圧力室10を頂部とする弓なり形状を有している。これにより、個別インク流路7の高密度配置を可能とし、インクの円滑な流れを実現している。
Next, the cross-sectional structure of the
ヘッド本体70は、図5に示すように、上側のアクチュエータユニット21と下側の流路ユニット4とからなる積層構造体である。両ユニット4,21も複数の薄板を積層して構成されている。このうち、アクチュエータユニット21は、後で詳述するように、4枚の圧電シート41〜44(図8参照)が積層され且つ電極が配されている。そのうちの最上層だけが、電界印加時に活性部となる部分を有する圧電層(以下、単に「活性部を有する層」というように記する)であり、残り3つの圧電層が活性部を有しない非活性層である。
As shown in FIG. 5, the head
一方、流路ユニット4は、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャプレート24、サプライプレート25、マニホールドプレート26〜28、カバープレート29及びノズルプレート30の合計9枚のシート材が積層され構成されている。
On the other hand, the
キャビティプレート22は、圧力室10の空隙を構成するほぼ菱形の孔が、アクチュエータユニット21の貼付範囲内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート23は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10とアパーチャ12との連絡孔及び圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。
The
アパーチャプレート24は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、アパーチャ12となる孔のほかに圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート25は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、アパーチャ12と副マニホールド流路5aとの連絡孔及び圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート26〜28は、副マニホールド流路5aに加えて、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート29は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート30は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、ノズル8がそれぞれ設けられた金属プレートである。
The
これら9枚のプレート22〜30は、図5に示すような個別インク流路7が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。なお、流路ユニット4を構成する9枚のプレートは、本実施の形態においては、同一金属材料から構成されており、SUS430が使用されているが、SUS316や42合金などの金属材料であってもよい。また、各プレート22〜30が異なる金属材料から構成されていてもよい。
These nine
図5から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室10とアパーチャ12とは異なるレベルに設けられている。これにより、図4に示すように、アクチュエータユニット21に対向した流路ユニット4内において、1つの圧力室10と連通したアパーチャ12を、当該圧力室に隣接する別の圧力室10と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室10同士が密着してより高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド1により高解像度の画像印刷が実現される。
As is clear from FIG. 5, the
続いて、ノズルプレート30について以下に説明する。図6は、ノズルプレート30の平面図である。図7は、図6に示すノズルプレートの拡大断面図である。図6に示すように、ノズルプレート30は、流路ユニット4の上面に接着されるアクチュエータユニット21に対応して、ノズル8がマトリクス状に隣接配置するインク吐出領域51を複数有している。本実施の形態では、4つのインク吐出領域51a〜51dが、ノズルプレート30の長手方向に沿って、千鳥状に2列に配列されている。各インク吐出領域51a〜51dは、平面視において略台形形状を有し、隣接する領域51の斜辺同士がノズルプレート30の幅方向に部分的にオーバーラップしている。つまり、インク吐出領域51は、アクチュエータユニット21と圧力室群9とに重なるように形成されている。
Next, the
図7に示すようにノズルプレート30には、厚み方向に貫通したノズル(ノズル孔)8が複数形成されている。ノズル8の先端(図7における下端)には、直径が20μmのノズル出口(吐出口)8aが形成されている。ノズル8は、円柱形状の内面を有するストレート孔部101と、円錐台形状のテーパ孔部102と、これらストレート孔部101とテーパ孔部102とを繋ぐ曲面孔部103とを有している。テーパ孔部102は、直径が最も大きい最大径端がノズルプレート30の上面31に繋がっており、直径が最も小さい最小径端が曲面孔部103と繋がっている。
As shown in FIG. 7, the
曲面孔部103は、ノズル8の中心軸を含む断面において、テーパ孔部102及びストレート孔部101の各々との接続端A(テーパ孔部102の最小径端),接続端B(ストレート孔部101の上面31側の端部)における接線L1,L2がテーパ孔部102及びストレート孔部101を構成する直線とそれぞれ平行な円弧で構成されている。つまり、曲面孔部103の接続端Aにおける接線L1がテーパ孔部102を構成する直線と平行であるため接続端Aは変曲点とならず、テーパ孔部102と曲面孔部103との間で内径が滑らかに連続的に変化する。また、曲面孔部103の接続端Bにおける接線L2もストレート孔部101を構成する直線と平行であるため、接続端Bも変曲点とならず、曲面孔部103の接続端B近傍におけるノズル8の内径の変化が滑らかである。
In the cross section including the central axis of the
ノズルプレート30のインク吐出面(下面)70aには、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系高分子材料を含有したニッケルメッキなどの撥水膜106がほぼ同じ厚みで均一に形成されている。このようにインク出口8aの周囲に撥水膜106が形成されていると、インク出口8aの周囲にインクやゴミなどが付着しにくくなり、ノズル8から吐出させるインクの吐出方向が安定する。
On the ink discharge surface (lower surface) 70a of the
次に、アクチュエータユニット21について説明する。図8は、アクチュエータユニットを示しており、(a)は図5における一点鎖線で囲まれた部分の拡大断面図であり、(b)は、個別電極の平面図である。図8(a)、(b)に示すように、個別電極35は圧力室10と対向する位置に配置されており、平面視において圧力室10の平面領域内に形成された主電極領域35aと、主電極領域35aにつながっており且つ圧力室10の平面領域外に形成された補助電極領域35bとから構成されている。
Next, the
図8(a)に示すように、アクチュエータユニット21は、それぞれ厚みが15μm程度で同じになるように形成された4枚の圧電シート41〜44を含んでいる。これら圧電シート41〜44は、圧力室群9内に形成された多数の圧力室10に跨って配置されるように連続した層状の平板(連続平板層)となっている。圧電シート41〜44が連続平板層として多数の圧力室10に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート41上に個別電極35を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極35に対応する位置に形成される圧力室10をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート41〜44は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなるものである。
As shown in FIG. 8A, the
最上層の圧電シート41上に形成された個別電極35の主電極領域35aは、図8(b)に示すように、圧力室10とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。つまり、菱形の角部が滑らかな曲線(例えば、円弧)で形成されている。略菱形の主電極領域35aにおける一方の鋭角部は延出され、補助電極領域35bとつながっている。補助電極領域35bの先端には、個別電極35と電気的に接続された円形のランド36が設けられている。図8(b)に示すように、ランド36は、キャビティプレート22において圧力室10が形成されていない領域に対向している。ランド36は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図8(a)に示すように、補助電極領域35bにおける表面上に形成されている。
As shown in FIG. 8B, the
最上層の圧電シート41とその下側の圧電シート42との間には、圧電シート41と同じ外形及び略2μmの厚みを有する共通電極34が介在している。個別電極35及び共通電極34は共に、例えばAg−Pd系などの金属材料からなる。
A
共通電極34は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極34は、すべての圧力室10に対応する領域において等しく一定の電位、本実施の形態ではグランド電位に保たれている。
The
次に、アクチュエータユニット21の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット21における圧電シート41の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット21は、上側(つまり、圧力室10とは離れた)1枚の圧電シート41を活性部が存在する層とし且つ下側(つまり、圧力室10に近い)3枚の圧電シート42〜44を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極35を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート41中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部(圧力発生部)として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。
Next, a method for driving the
本実施の形態では、圧電シート41において個別電極35と共通電極34とによって挟まれた部分は、電界が印加されると圧電効果によって歪みを発生する活性部として働く。一方、圧電シート41の下方にある3枚の圧電シート42〜44は、外部から電界が印加されることが無く、そのために活性部としてほとんど機能しない。したがって、圧電シート41において主に主電極領域35aと共通電極34とによって挟まれた部分が、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。
In the present embodiment, the portion sandwiched between the
一方、圧電シート42〜44は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート41と下層の圧電シート42〜44との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート41〜44全体が非活性側に凸となるように変形しようとする(ユニモルフ変形)。このとき、図8(a)に示したように、圧電シート41〜44で構成されたアクチュエータユニット21の下面は圧力室を区画する隔壁(キャビティプレート22)の上面に固定されているので、結果的に圧電シート41〜44は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室10の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル8からインクが吐出される。その後、個別電極35を共通電極34と同じ電位に戻すと、圧電シート41〜44は元の形状になって圧力室10の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド流路5側から吸い込む。
On the other hand, the
なお、他の駆動方法として、予め個別電極35を共通電極34と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極35を共通電極34と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極35を共通電極34と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極35と共通電極34とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート41〜44が元の形状に戻ることにより、圧力室10の容積は初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加し、インクがマニホールド流路5側から圧力室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を共通電極34と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート41〜44が圧力室10側へ凸となるように変形し、圧力室10の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。こうして、ノズル8からインクが吐出されると共に、インクジェットヘッド1が適宜、主走査方向に移動され用紙に所望画像が印刷される。
As another driving method, the
次に、上述したインクジェットヘッド1の製造方法について、図9を参照しつつ説明する。図9は、インクジェットヘッド1の製造工程図である。
Next, a method for manufacturing the above-described
インクジェットヘッド1を製造するには、流路ユニット4及びアクチュエータユニット21などの部品を別々に作製し、それから各部品を組み付ける。まず、ステップ1(S1)では、流路ユニット4を作製する。流路ユニット4を作製するには、これを構成する各プレート22〜30のうち、ノズルプレート30を除く各プレート22〜29に、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して、図5に示すような孔を各プレート22〜29に形成する。そして、後述するようにパンチ151で複数のノズル8をノズルプレート30となる金属プレート130に形成し、金属プレート130の下面(インク吐出面)70aに撥水膜106を形成した後、個別インク流路7が形成されるように位置合わせされた9枚のプレート22〜30を、エポキシ系の熱硬化性接着剤を介して重ね合わせる。そして、9枚のプレート22〜30を熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加熱しつつ加圧する。これによって、熱硬化性接着剤が硬化して9枚のプレート22〜30が互いに固着され、図5に示すような流路ユニット4が得られる。このとき、各プレート22〜30が同一の金属材料で形成されているので、各プレート22〜30の線膨張係数が同じになるため、流路ユニット4が一方に反らない。
In order to manufacture the
一方、アクチュエータユニット21を作製するには、まず、ステップ2(S2)において、圧電セラミックスのグリーンシートを複数用意する。グリーンシートは、予め焼成による収縮量を見込んで形成される。そのうちの一部のグリーンシート上に、導電性ペーストを共通電極34のパターンにスクリーン印刷する。そして、治具を用いてグリーンシート同士を位置合わせしつつ、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートの下に、共通電極34のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシートを重ね合わせ、さらにその下に、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートを2枚重ね合わせる。
On the other hand, to produce the
そして、ステップ3(S3)において、ステップ2で得られた積層体を公知のセラミックスと同様に脱脂し、さらに所定の温度で焼成する。これにより、4枚のグリーンシートが圧電シート41〜44となり、導電性ペーストが共通電極34となる。その後、最上層にある圧電シート41上に、導電性ペーストを個別電極35のパターンにスクリーン印刷する。そして、積層体を加熱処理することによって導電性ペーストを焼成して、圧電シート41上に個別電極35を形成する。しかる後、ガラスフリットを含む金を個別電極35上に印刷して、ランド36を形成する。このようにして、図8に描かれたようなアクチュエータユニット21を作製することができる。
In step 3 (S3), the laminate obtained in step 2 is degreased in the same manner as known ceramics, and further fired at a predetermined temperature. Thereby, the four green sheets become the
なお、ステップ1の流路ユニット作製工程と、ステップ2〜3のアクチュエータユニット作製工程は、独立に行われるものであるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
In addition, since the flow path unit preparation process of
次に、ステップ4(S4)において、ステップ1で得られた流路ユニット4の圧力室に相当する凹部が多数形成された面に、熱硬化温度が80℃程度であるエポキシ系の熱硬化性接着剤を、バーコーターを用いて塗布する。熱硬化性接着剤としては、例えば二液混合タイプのものが用いられる。
Next, in step 4 (S4), an epoxy-based thermosetting property having a thermosetting temperature of about 80 ° C. on the surface where a large number of recesses corresponding to the pressure chambers of the
続いて、ステップ5(S5)において、流路ユニット4に塗布された熱硬化性接着剤層状に、アクチュエータユニット21を載置する。このとき、各アクチュエータユニット21は、活性部と圧力室10とが対向するように流路ユニット4に対して位置決めされる。この位置決めは、予め作製工程(ステップ1〜ステップ3)において流路ユニット4及びアクチュエータユニット21に形成された位置決めマーク(図示せず)に基づいて行われる。
Subsequently, in step 5 (S5), the
次に、ステップ6(S6)において、流路ユニット4と、流路ユニット4とアクチュエータユニット21との間の熱硬化性接着剤と、アクチュエータユニット21との積層体を図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。そして、ステップ7(S7)において、加熱・加圧装置から取り出された積層体を自然冷却する。こうして、流路ユニット4とアクチュエータユニット21とで構成されたヘッド本体70が製造される。
Next, in step 6 (S6), a heating / pressurizing device (not shown) of the
しかる後、FPC50の接着工程を行った後、ベースブロック71の接着工程などを経ることによって、上述したインクジェットヘッド1が完成する。
Thereafter, after the adhesion step of the
続いて、上述した流路ユニット4の一部を構成するノズルプレート30の製造及び処理方法について以下に説明する。図10は、ノズルプレート30の製造工程を示しており、(a)は金属プレートにノズルを形成する前の状況を示す図であり、(b)は金属プレートにノズルとなる凹部が形成された状況を示す図であり、(c)は凹部が加工されて金属プレートにノズルが形成された状況を示す図である。
Subsequently, a manufacturing and processing method of the
まず、ノズルプレート30を製造するには、図10(a)に示す金型に備えられたパンチ151をSUS430からなる長方形平板状の金属プレート130の上面(すなわち、ノズルプレート30の上面)31から打ち込む。パンチ151は基端側に形成された円錐台形状のテーパ部152と、先端側の円柱部153と、これらテーパ部152と円柱部153とを繋ぐ曲面部154とを有する。
First, in order to manufacture the
このとき、金属プレート130が貫通しないストロークで金属プレート130の上面31からパンチ151から打ち込むことにより、図10(b)に示すように、金属プレート130に凹部140を形成する。凹部140は、パンチ151のテーパ部152と円柱部153と曲面部154とにそれぞれ対応した、テーパ孔部102、ストレート孔部101´及び曲面孔部103を有している。
At this time, the
図10(b)に示すように、パンチ151を金属プレート130に打ち込んだことにより、必然的に金属プレート130の下面に凸部131が形成されるため、図10(c)に示すように、凸部131を機械加工(例えば、研削)により除去して金属プレート130の下面を平坦化させるとともに、金属プレート130の下面にインク出口8aを形成する。その際、同時に、金属プレート130のパンチ151の円柱部153により形成された孔の先端部分が存在する下部132(図10(b)における破線で示す部分より下側の金属プレート部分)を除去し、ストレート孔部101に対応する部分だけが金属プレート130に残るようにする。こうして、図10(c)に示すようなノズル8が形成されたノズルプレート30が製造される。
As shown in FIG. 10B, since the
次に、ノズルプレート30の処理方法について以下に説明する。図11は、ノズルプレート30に光硬化性樹脂フィルム及び搬送フィルムを貼り付ける工程を示す模式図である。図12は、ノズルプレート30のノズル8内に光硬化性樹脂シートの一部を充填する工程図である。図13は、ノズルプレート30に撥水膜106を形成する工程図である。
Next, the processing method of the
ノズルプレート30を処理して撥水膜106を形成するには、まず、インク吐出特性に影響するインク出口8aやその内部に撥水膜106が形成されないように保護する必要がある。逆に、それ以外の部分は撥水膜106により所望の形態で被覆する必要がある。そのため、光硬化性樹脂シート175とノズルプレート30とを一体化する。例えば、本実施の形態では、図11に示すようなラミネート装置170にノズルプレート30を順次進入させて、光硬化性樹脂シート175との積層体を形成する。ここでは、ノズルプレート30の下面(インク吐出領域51側の面)70aに光硬化性樹脂シート175を、上面(図11においては下側にある面)31に搬送フィルム176を貼り付けてノズルプレート30に積層する(積層工程)。このラミネート装置170は、互いに対向する位置に配置された2つのローラ171,172と、帯状の光硬化性樹脂シート175と搬送フィルム176とをローラ171,172を介して巻き取る巻取部177とを備えている。2つのローラ171,172は、ノズルプレート30に対して光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176が押圧される程度に近接配置されている。図11に示すように、巻回された帯状の光硬化性樹脂シート175は、ローラ181によって光硬化性樹脂シート175に粘着されたカバーフィルム178が引き剥がされつつ巻き取られ、ローラ171を介して巻取部177に巻き取られる。一方、巻回された帯状の搬送フィルム176は、ローラ172を介して巻取部177に巻き取られる。
In order to form the water-
このようなラミネート装置170の2つのローラ171,172間に、短手方向がローラ171,172の軸方向と平行になるようにしてノズルプレート30を進入させ、2つのローラ171,172を回転させつつ巻取部177で光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176を巻き取る。これにより、ノズルプレート30の下面70aに光硬化性樹脂シート175の粘着性のある面が密着し、すべてのノズル8のインク出口8aが光硬化性樹脂シート175により塞がれる。同時に搬送フィルム176がノズル8の他方の開口をすべて塞ぐようにノズルプレート30の上面31に貼り付けられる。このとき、光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176は、ローラ171,172によってノズルプレート30の一端部から他端部にかけて順に押圧されるので、光硬化性樹脂シート175とノズルプレート30との間、及び、搬送フィルム176とノズルプレート30との間の空気が順次押し出される。また、光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176をノズルプレート30に対して皺なく貼り付けることができる。加えて、ローラ171,172の軸方向における両端において、2つのローラ171,172によるノズルプレート30に対する押圧力に多少の差が生じていても、2つのローラ171,172によって挟まれた幅であるノズルプレート30のニップ長さ(本実施形態においてはノズルプレート30の短手方向の幅)が最小となるので、ノズルプレート30に対する2つのローラ171,172による押圧力の差がほとんどなくなる。そのため、ノズルプレート30と光硬化性樹脂シート175との間、及び、搬送フィルム176とノズルプレート30との間に空気が巻き込まれなくなる。また、ノズルプレート30のノズル8が光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176によって塞がれているので、ノズル8内にゴミなどが侵入しなくなる。
The
なお、搬送フィルム176は、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなり粘着性を有していないが、ノズルプレート30の周囲において対向する光硬化性樹脂シート175と接着されてノズルプレート30の上面31に貼り付いた状態となっている。しかも、搬送フィルム176は非常に薄いため、ノズルプレート30と搬送フィルム176との間に空気がほとんど残存しないことで、ノズルプレート30に対して密着する。
The
次に、ノズルプレート30に貼り付けられた光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176をノズルプレート30の外形に沿って切断し、ノズルプレート30の外周側面を露出させる。この切断によって形成された、ノズルプレート30、ノズルプレート30の外形とほぼ同形状の光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176とが互いに積層された積層体179を、図12(a)に示す真空加圧装置190内に配置する。真空加圧装置190は、図12(a)に示すように、内部にヒータを有するステージ(平板)191と、ステージ191の周囲を取り囲む筒状の隔壁192と、ステージ191と隔壁192とが固定された架台197と、内部にヒータを有する加圧部(平板)193とを含んでなる。加圧部193の外周側面には、環状のシール材194が固定されており、図12(b)に示すように、加圧部193が下方に移動したときに、加圧部193と隔壁192との間をシールする。また、加圧部193の先端面(下面)193aは、ステージ191の上面191aと平行な平面になっている。ステージ191の上面191aには、柔軟性を有する樹脂シート196(例えば、ゴム部材)が配置されており、この樹脂シート196と搬送フィルム176とが接触するように積層体179を樹脂シート196上に配置する。
Next, the
次に、図12(b)に示すように、隔壁192との間にシール材194が配置される位置であって、加圧部193の先端面193aが積層体179に接触しない位置まで、加圧部193を下方に移動させ、隔壁192、加圧部193及び架台197によって囲まれた密閉空間198を形成する。そして、図示しない減圧装置で密閉空間198内の真空度が約1000Paになるように減圧する。なお、光硬化性樹脂シート175は粘着性を有しており、その粘着力によってノズルプレート30に貼り付いている。一方、搬送フィルム176は粘着性を有していないので、ノズル内に残存する空気は、主にノズルプレート30と搬送フィルム176との間から排出される。
Next, as shown in FIG. 12 (b), it is added to the position where the sealing
また、本実施形態における光硬化性樹脂シート175は、大気圧下でのガラス転移温度が約70℃である。しかし、密閉空間198内が減圧されることで、ガラス転移温度が約30℃にまで低下する。この密閉空間198内の減圧状態を維持したまま、加圧部193を下降させて光硬化性樹脂シート175をノズルプレート30に対して押圧し、ノズルプレート30のノズル8内に光硬化性樹脂シート175の一部を充填する(充填工程)。このとき、真空加圧装置190の周囲温度が室温レベル、すなわち、20℃以上30℃以下の温度範囲であっても、本実施形態における光硬化性樹脂シート175は軟化しているので容易にノズル8内に充填される。そのため、ステージ191及び加圧部193のヒータにより積層体179を加熱しない。しかしながら、真空加圧装置190の周囲温度が20℃未満であれば、ステージ191及び加圧部193のヒータにより、積層体179を室温レベルの20℃以上30℃以下の温度範囲になるように加熱しながら、加圧部193で光硬化性樹脂シート175をノズルプレート30に対して押圧し、ノズルプレート30のノズル8内に光硬化性樹脂シート175の一部を充填してもよい。これは、減圧によりガラス転移温度が低下したとしても、周囲温度が低すぎるときには、ノズル8内に必要な量の光硬化性樹脂シート175を充填することができなくなるので、積層体179を20℃以上30℃以下の温度範囲となるように加熱し光硬化性樹脂シート175を軟化させる。なお、この光硬化性樹脂シート175は、30℃以上の減圧下では軟化が進みすぎてしまい、押圧力に対する充填量の変化が大きく、作業性も損なわれることになる。これにより、加圧部193の押圧力に対応して、ノズル8内への光硬化性樹脂シート175の充填量を所望の量とすることができる。本実施形態において、ノズル8の先端近傍に、後述の柱状硬化部162を形成するのに必要な量の光硬化性樹脂シート175を充填させやすくするために、光硬化性樹脂シート175の厚さは、ノズル8のストレート孔部101の内径以下としている。
Moreover, the
また、ステージ191の上面191a及び加圧部193の先端面193aが互いに平行な平面であるため、複数のノズル8内への光硬化性樹脂シート175の充填量がノズル毎に異ならず均一になる。また、積層体179が樹脂シート196上に載置されているので、ステージ191の上面191aと加圧部193の先端面193aとの平行度に多少の狂いが生じていても、樹脂シート196の柔軟性によりその狂いが吸収される。そのため、各ノズル8内への光硬化性樹脂シート175の充填量を安定させることができる。
Further, since the
次に、図13(a)に示すように、光硬化性樹脂シート175の一部が充填されたノズルプレート30から搬送フィルム176を除去する。そして、図13(b)に示すように、ノズルプレート30の上面31側から、ノズル8を通して下面70a側の光硬化性樹脂シート175に対して紫外線やレーザ光線などを照射して、光硬化性樹脂シート175を硬化させる(硬化工程)。ここで、光の露光量を調整して光硬化性樹脂シート175をノズル8が延びる方向にのみ硬化させることで、光硬化性樹脂シート175に、ノズルプレート30の下面70aから部分的に突出し且つノズル8のインク出口8aの内径と等しい径の柱状硬化部162を形成する。このとき、充填工程においてノズル8内にゴミなどが侵入しないようになっていたので、ゴミなどでノズル8を通る光が不均一に乱反射せず、インク出口8aの内径と等しい径の柱状硬化部162を形成することができる。そのため、柱状硬化部162の形状やサイズが複数のノズル8間でばらつかず揃ったものとなる。
Next, as shown to Fig.13 (a), the
そして、図13(b)に示すように、ノズルプレート30の下面70aの光硬化性樹脂シート175のうち、柱状硬化部162以外の未硬化部分を、現像液により溶解させて除去し、柱状硬化部162をノズルプレート30の下面70aから突出した状態で残す(除去工程)。このとき、柱状硬化部162の基端部は、ノズル8のストレート孔部101の先端部に詰まった状態で残っている。この状態で、図13(c)に示すように、ノズルプレート30の下面70aに、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系高分子材料を含有したニッケルメッキ等の撥水メッキを施し、ほぼ均一な厚みを有する撥水膜106を形成する(撥水膜形成工程)。そして、図13(d)に示すように、撥水膜106の形成後に柱状硬化部162を、剥離液により溶解させて除去する。ここで、柱状硬化部162は、ノズルプレート30の下面70aから部分的に突出し且つノズル8のインク出口8aの内径と等しい径に形成されているため、この柱状硬化部162を除去すると、撥水膜106には、インク出口8aと開口面積が等しい開口がノズル8の位置に形成される。つまり、撥水膜106がインク出口8aの開口端に沿って形成されることになる。以上のようなノズルプレート30の処理方法によって、ノズルプレート30に撥水膜106が形成される。
And as shown in FIG.13 (b), uncured parts other than the columnar hardening
以上のように、本実施形態のノズルプレート30の処理方法によると、大気圧より減圧された密閉空間(周辺空間)198に積層体179が配置されて、光硬化性樹脂シート175の一部がノズル8内に充填される。このとき、光硬化性樹脂シート175のガラス転移温度も圧力の低下に応じて低くなる。ここで、少なくとも充填工程の作業環境や用いられる装置を所定の温度、例えば、室温に維持しておけば、本実施の形態の光硬化性樹脂シート175では、この光硬化性樹脂シート175を特に加熱しなくても所定量の光硬化性樹脂シート175をノズル8内に充填することが可能になる。そのため、ノズル8のインク出口8a近傍における光硬化性樹脂シート175に気泡が生じなくなり、柱状硬化部162の形状が安定する。したがって、撥水膜形成工程において、ノズル8の周辺がそのインク出口8aの開口端を共有する撥水膜106により被覆されることになるので、インク吐出方向の乱れがほとんど生じなくなる。また、充填工程において、特に加熱することがないので、ノズルプレート30と光硬化性樹脂シート175の熱収縮率の相違(すなわち、線膨張係数の相違)によるノズルプレート30の反りの発生も防ぐことができる。なお、上述のように積層体179を、20℃以上30℃以下の温度範囲に加熱したとしても、その温度自体が室温レベルであるため、ノズルプレート30と光硬化性樹脂シート175の熱収縮率の相違によるノズルプレート30の反りが生じない。
As described above, according to the processing method of the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態におけるノズルプレート30は、ラインタイプのインクジェットヘッドに採用されるものであるが、シリアルタイプのインクジェットヘッドであっても適用可能である。また、ノズルプレートに形成されたノズルの形状は、上述のノズル8形状に限定されるものではなく、例えば、ノズルがノズルプレートの上面から下面まで貫通状に延びるストレート孔部のみで形成されていてもよいし、さらにはノズルがノズルプレートの上面から下面にかけて先細りとなるテーパ孔部のみで形成されていてもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the
また、上述の実施形態においては、ラミネート装置170の2つのローラ171,172によりノズルプレート30に光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176を貼り付けているが、搬送フィルム176を貼り付けていなくてもよい。さらに、ラミネート装置170を用いずに、ノズルプレートの下面(インク吐出面)に光硬化性樹脂シートを貼り付けてもよい。この場合、ノズルプレートと光硬化性樹脂シートとの間に空気が残存しないように皺なく貼り付けることが望ましい。また、2つのローラ171,172間にノズルプレート30を進入させるときは、ノズルプレート30の長手方向及び短手方向がローラ171,172の軸方向と交差するように且つノズルプレート30のニップ長さがノズルプレート30の長手方向の長さよりも小さくなるようにしてもよい。この場合においても、ノズルプレート30に対する2つのローラ171,172による押圧力の差がある程度小さくなる。そのため、ノズルプレート30と光硬化性樹脂シート175との間、及び、搬送フィルム176とノズルプレート30との間に空気が巻き込まれにくくなり、光硬化性樹脂シート175及び搬送フィルム176にほとんど皺が生じない。また、ローラ171,172の軸方向における両端において、2つのローラ171,172によるノズルプレート30に対する押圧力に差がほとんど生じていなければ、2つのローラ171,172間に、ノズルプレート30のニップ長さがノズルプレートの長手方向の長さ以上になるようにして進入させてもよい。いずれの場合も、ノズルプレート30が2つのローラ171,172間を通過する時間が短くなり、積層工程の効率が向上する。
In the above-described embodiment, the
また、本実施形態における充填工程においては、加圧部(平板)193の先端面193aとステージ(平板)191の上面191aとの平行な平面間で積層体179が挟まれ、光硬化性樹脂シート175がノズルプレート30のノズル8内に充填されているが、これら加圧部とステージが2つのローラから構成され、これら2つのローラ間に積層体179を減圧下で進入させて光硬化性樹脂シート175をノズルプレート30に対して押圧し、光硬化性樹脂シート175をノズルプレート30のノズル8内に充填してもよい。また、ステージ191上には、樹脂シート196が配置されているが、加圧部193の先端面193aとステージ191の上面191aとが確実に平行となっている場合は、特に樹脂シート196をステージ191上に配置していなくてもよい。
Further, in the filling step in the present embodiment, the laminate 179 is sandwiched between parallel planes of the
また、上述の充填工程では、図12(a)に示すように、積層体179を真空加圧装置190内に配置する場合、加圧部193の先端面193aに光硬化性樹脂シート175が対向するように配置されていた。しかし、この積層体179の配置については、図14に示すように、先端面193aに搬送フィルム176が対向するようにしてもよい。このとき、光硬化性樹脂シート175は、柔軟性のある樹脂シート196と接触して加圧されることになる。そのため、仮に、先端面193aの表面に多少の凹凸が生じていて、局所的に押圧力の分布が生じたとしても、光硬化性樹脂シート175は樹脂シート196から場所に依らず均一な圧力を受けることになる。あるいは、ノズルプレート30の下面70aに凹凸があっても、樹脂シート196の柔軟な変形により、光硬化性樹脂シート175は均一な圧力を受ける。これにより、ノズル位置に依らず光硬化性樹脂シート175の充填量が確実に均一化する。
Further, in the above-described filling step, as shown in FIG. 12A, when the
1 インクジェットヘッド
8 ノズル(ノズル孔)
8a インク出口(開口)
30 ノズルプレート
31 上面
70a インク吐出面(下面)
162 柱状硬化部(硬化部)
171,172 ローラ
175 光硬化性樹脂シート
176 搬送フィルム
191 ステージ(平板)
193 加圧部(平板)
196 樹脂シート
198 密閉空間(周辺空間)
1
8a Ink outlet (opening)
30
162 Column-shaped cured part (cured part)
171, 172
193 Pressurizing part (flat plate)
196
Claims (7)
前記積層工程後に、前記ノズルプレートの周辺空間が大気圧より減圧された状態において前記光硬化性樹脂シートを前記ノズルプレートに対して押圧することによって、前記光硬化性樹脂シートの一部を前記ノズル孔内に充填する充填工程と、
前記充填工程後に、前記ノズルプレートにおいて前記インク吐出面とは反対側の面から前記ノズル孔を介して前記光硬化性樹脂シートに光を照射することによって、前記光硬化性樹脂シートを部分的に硬化させる硬化工程と、
前記光硬化性樹脂シートの硬化部が前記ノズル孔に保持された状態で残存し且つ前記インク吐出面が露出するように前記光硬化性樹脂シートの未硬化部を除去する除去工程と、
前記除去工程後に、露出した前記インク吐出面上に撥水膜を形成する撥水膜形成工程とを備えていることを特徴とするノズルプレートの処理方法。 A laminating step of laminating a photocurable resin sheet on an ink ejection surface of a nozzle plate in which one opening end of a nozzle hole for discharging liquid is formed, so that at least the one opening end is blocked;
After the laminating step, by pressing the photocurable resin sheet against the nozzle plate in a state where the peripheral space of the nozzle plate is depressurized from the atmospheric pressure, a part of the photocurable resin sheet is moved to the nozzle. A filling step for filling the holes;
After the filling step, the photocurable resin sheet is partially irradiated by irradiating the photocurable resin sheet with light through the nozzle holes from the surface opposite to the ink ejection surface in the nozzle plate. A curing process for curing;
A removing step of removing the uncured portion of the photocurable resin sheet so that the cured portion of the photocurable resin sheet remains in the state of being held in the nozzle hole and the ink discharge surface is exposed;
And a water repellent film forming step of forming a water repellent film on the exposed ink discharge surface after the removing step.
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